電廠廢水零排放中的廢水處理工藝

劉紹強

摘要： 工業(yè)廢水處理工藝系統(tǒng)越來越廣泛應用于企業(yè)的廢水處理中。朝陽燕山湖發(fā)電有限公司為燃煤式發(fā)電廠，電廠采用工業(yè)廢水處理系統(tǒng)，對發(fā)電過程中產(chǎn)生的各種工業(yè)廢水進行處理，從而達到廢水循環(huán)再利用，實現(xiàn)了廢水零排放。

關鍵詞：燃煤式發(fā)電廠；工業(yè)廢水；零排放

1 概述

目前我國的水資源具有時空分布不均，呈現(xiàn)南多北少，東多西少的狀態(tài)，人均水資源量少，僅為世界平均水平的1/4，約為 2200m3，供求矛盾尤為突出等特點。此外，受經(jīng)濟模式、發(fā)展現(xiàn)狀和氣候變化的影響，水資源短缺問題已經(jīng)越來越受到人們的重視，該問題已成為制約我國可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。如何高效、合理地利用水資源已成為我國可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明建設的重要研究問題。然而，燃煤式發(fā)電廠作為大型用水、排水單位，用水量很大，占工業(yè)用水比例的30% 到40%。從水環(huán)境保護和經(jīng)濟運行的角度，保護水資源，節(jié)約電廠用水，提高水資源的再利用，對燃煤式發(fā)電廠的節(jié)能減排具有重要意義，這不只是關系到電力行業(yè)經(jīng)濟效益，還是關系到電力行業(yè)持續(xù)發(fā)展。廢水零排放是一種理想的密閉用水系統(tǒng)，即不向外拍出廢水，系統(tǒng)中的水不斷循環(huán)、處理、再利用，達到保護水資源，節(jié)約水資源的目的。

本文是在查閱相關文獻資料的基礎上，總結其實際應用。介紹了廢水處理系統(tǒng)運行的特點，并結合朝陽燕山湖發(fā)電有限公司工業(yè)廢水系統(tǒng)處理工藝的實際應用，有力證明了廢水處理工藝在燃煤式發(fā)電廠廢水處理中的有效作用。

2 內(nèi)容簡介

燃煤式發(fā)電廠生產(chǎn)的廢水主要有含油污水、工業(yè)廢水、生活污水、循環(huán)水廢水、含煤廢水、脫硫廢水等。主要污染物有鹽、懸浮固體、重金屬和有機物。目前，在我國實現(xiàn)廢水零排放的燃煤式發(fā)電廠較少，同時廢水零排放系統(tǒng)的設計出水量較少。

朝陽燕山湖發(fā)電有限公司位于遼寧省朝陽市，發(fā)電廠配備了2X600MW發(fā)電機組。 由于采用石灰石脫硫工藝，電廠生產(chǎn)出的各種廢水難以處理。 為減少全廠廢水排放量，減少機組單位發(fā)電量的取水量，提高廢水利用率，本廠采用廢水零排放技術，構建了廢水零排放系統(tǒng)，回收深度處理電廠生產(chǎn)的各種廢水，并循環(huán)利用。

朝陽燕山湖發(fā)電有限公司2×600MW 電廠廢水“零排放”工程項目于 2016 年9月開始進入調試階段，2017年3 月正式生產(chǎn)。

3 燃煤式發(fā)電廠廢水處理面臨的問題

根據(jù)我國目前的相關環(huán)保法規(guī)以及燃煤式發(fā)電廠的設計標準，可把燃煤式發(fā)電廠分為三類排放類型。第一類是建設較早的燃煤式發(fā)電廠，電廠建設設計時可以允許設置排放廢水口， 相關的環(huán)保部門允許電廠排放一定量的廢水并收取相應的排污費。第二類是近些年根據(jù)廢水“零排放”標準設計建設的電廠，此類電廠按相關環(huán)保規(guī)定沒有設置排放的廢水口，只設置一個排放雨水口。第三類是電廠在向相關部分繳納排污費用之后將產(chǎn)生的廢水排入到城市污水處理廠。具體而言，燃煤式發(fā)電廠在處理廢水方面存在以下三個問題。

3.1 老舊燃煤式發(fā)電廠排水廢水改造費用高、難度大

近些年，新建的燃煤發(fā)電廠從設計、建設、運行等方面均考慮了廢水問題，并且取得的效果顯著，但對于部分老舊燃煤式發(fā)電產(chǎn)， 其廢水改造費用高、難度大。較早建立的燃煤式發(fā)電廠，在設計時沒有考慮廢水方面的問題，所采用的工藝技術也比較落后， 使用的廢水處理設備也比較少，已不能滿足當前對于環(huán)保的要求， 這些燃煤式電廠在廢水改造時需要整體更新原有設備，改造費用較高， 電廠承擔的經(jīng)濟負擔重。此外， 由于電廠基建資料嚴重缺失， 也增加了改造的難度；

3.2 脫硫廢水等高含鹽廢水終端處理經(jīng)濟代價大

燃煤式發(fā)電廠最難處理的廢水主要是脫硫廢水、化學再生廢水等含鹽量高的廢水。這一類高含鹽廢水不適合重復利用，因此燃煤式發(fā)電廠為滿足環(huán)保要求， 開始采用廢水處理零排放工藝。廢水處理零排放概念很早就已經(jīng)提出，但在我國真正廢水零排放應用的電廠卻很少，主要因為廢水零排放工藝投資成本高、運行維護費用貴、操作要求嚴格等。我國在2009年投入運行第一個燃煤式發(fā)電廠廢水零排放項目，廢水處理水量可達22 m3/h，其中脫硫廢水處理量為18 m3 /h，項目總投資費用約九千萬元， 處理廢水成本在100 150 元/噸。近幾年還有其他燃煤式發(fā)電廠也應用了該工藝，但投入費用和運行費用都十分昂貴。

3.3 廢水處理產(chǎn)生的鹽類急需解決

在燃煤式發(fā)電廠廢水處理過程中，通常把廢水中的鹽類與水進行分離，分離后得到的純凈水可重復利用。得到的鹽類大致有兩種處理方法。一是分離后鹽類處理達到工業(yè)鹽的標準則當作工業(yè)鹽進行使用。二是與灰渣進行混合使用。但第一種處理方法通常由于品質不穩(wěn)定、產(chǎn)量不高等原因，無法穩(wěn)定使用； 第二種方法中灰渣可能混有鹽中水份，影響灰渣的利用。目前燃煤式發(fā)電廠還沒有更好處理鹽類的方法，相關部門也沒有對此部分鹽類做出明確規(guī)定，隨著我國環(huán)保政策的出臺，將有明確的方法和技術來處理這部分鹽類。

4 電廠廢水零排放的核心

廢水梯級利用是燃煤式發(fā)電廠污水處理零排放的核心。 廢水梯級利用的前提是要充分了解電廠各水系統(tǒng)的水量和水質情況，制定準確的水量平衡圖，將全廠水量作為一個整體處理，統(tǒng)一全廠的水量規(guī)劃和水質標準，協(xié)調各級用水系統(tǒng)配水量，做好水量平衡工作。 要優(yōu)化供水系統(tǒng)之間的關系，根據(jù)水質和水質的要求，尋找合適的廢水處理回收利用系統(tǒng)，以減少用水量，實現(xiàn)節(jié)水，零排放的目的。

朝陽燕山湖發(fā)電有限公司的廢水處理系統(tǒng)主要采用“曝氣+絮凝+沉淀+過濾”的處理工藝，主要包括污水收集和廢水輸送系統(tǒng)、廢水預處理系統(tǒng)、加藥處理系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)。

4.1 朝陽燕山湖發(fā)電有限公司工業(yè)廢水種類及特點

工業(yè)廢水來自電廠各生產(chǎn)工藝過程。按照它們的來源和發(fā)生的頻率又可分為經(jīng)常性廢水和非經(jīng)常性廢水。經(jīng)常性廢水有：鍋爐補給水處理系統(tǒng)及凝結水精處理系統(tǒng)產(chǎn)生酸堿廢水；非經(jīng)常性廢水有：機組的啟動排水、灰?guī)鞆U水、主廠房地面排水、空氣預熱器沖洗廢水和鍋爐化學清洗廢水；此外還有含油廢水。我廠工業(yè)廢水處理系統(tǒng)出力100m3/h，含油廢水處理系統(tǒng)總出力為10m3/h。

4.2 系統(tǒng)流程

4.3 系統(tǒng)裝置運行方式

工業(yè)廢水處理裝置為無人值守，能在遠方控制室內(nèi)進行設備的起停、控制和調節(jié)。處理裝置可連續(xù)運行，也可間斷運行。

4.4 廢水處理系統(tǒng)出水指標

工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的出水達到GB8978

≤200

4.7 效果與效益

朝陽燕山湖發(fā)電有限公司的電廠廢水處理零排放系統(tǒng)于 2012年12月投入運行，到目前為止已經(jīng)運行一年，累計處理電廠廢水近100萬噸，藥品使用費用與用電費用初步統(tǒng)計為 10萬元/年，全廠應用廢水零排放系統(tǒng)的總節(jié)約資金約65 萬元/年。

5 總結

電廠廢水處理零排放系統(tǒng)在實際過程中，具有出水水質穩(wěn)定、達標，在投資、運行、管理等方面與常規(guī)技術相當?shù)奶攸c。從目前廢水處理零排放系統(tǒng)的實際運行實際來看，廢水處理零排放系統(tǒng)能夠有效的解決電廠廢水排放與回收再利用的問題，具有一定的經(jīng)濟和環(huán)保價值，符合當前節(jié)能環(huán)保的理念，滿足當時環(huán)保政策要求。盡管電廠廢水處理零排放技術在電廠工業(yè)廢水回收利用處理以及電廠廢水零排放的方面應用還較少。然而，可以預見，未來將有更多的發(fā)電廠應用用廢水處理零排放系統(tǒng)，該技術具有廣闊的應用前景與實際的應用價值。

參考文獻：

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